La circolazione Extracorporea

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La Circolazione Extracorporea (CEC) o bypass Cardio-Polmonare si propone di sostituirsi alla funzione cardio-polmonare e circolatoria, durante la breve fase necessaria a condurre a termine interventi sul cuore o sui grossi vasi, mediante dispositivi tecnologici (Macchina cuore polmoni)

Il sangue venoso viene drenato nel reservoir della macchina per mezzo di cannule posizionate nelle vene cave o nell’atrio destro.Viene pompato attraverso un ossigenatore a membrana nel sistema arterioso attraverso una cannula posizionata nell’aorta.

Gli elementi fondamentali della circolazione Extracorporea

Questo sistema di base può essere adattato a seconda delle esigenze per offrire un supporto circolatorio e polmonare totale o parziale o per offrire un supporto del solo cuore sinistro o del solo cuore destro o della sola funzione respiratoria (ECMO)

Dalle conoscenze acquisite nel suo uso sono derivati sistemi di assistenza meccanica al cuore, parzialmente o totalmente impiantabili,a flusso continuo o pulsatile

destro (RVAD)sinistro (LVAD) in toto (BIVAD) fino al CUORE ARTIFICIALE

drenaggio con cannula a 2 stadi nel reservoir che fa parte dell’unità ossigenatore/scambiatore di calorell sangue venoso viene pompato attraverso scambiatore e ossigenatoreIl sangue arterializzato passa attravero un filtro e una trappola-bolle.Il sangue aspirato da vent e suzioni passa per microfiltri in un reservoir a parte detto “di Cardiotomia”Il circuito di cardioplegia inietta soluzione cardioplegica nelle coronarie per via antegrada e retrograda. I gas per l’ossigenatore e l’acqua per lo scambiatore utilizzano inlet separati.

John Gibbon Jr.,1949“tutto ciò che è necessario. . .è prelevareil sangue da una vena, introdurrel’ossigeno e permettere alla Co2 di venire eliminata, poi iniettare il sangue in unaarteria periferica, Ciò permetterebbe dioperare dentro al cuore sotto visionediretta”

John Gibbon Jr., 1949.

LOOP

Vene

reservoir

pompa

ossigenatore

filtro

arterie

vene

In 1883 Theodor Billroth affermò che “un chirurgo che tenti di suturare il cuore merita di perdere la stima dei suoi colleghi”

Nel 1896, sir Stephen Paget, predisse che “con la pretesa di operare il cuore la chirurgia ha raggiunto i limiti imposti dalla natura e nessun nuovo metodo o scoperta potrà superare le difficoltà che apettano il gesto chirurgico sul cuore”

Francoforte 7 settembre 1886 Ludwig Rehn

Dieci anni dopo Rehn poteva pubblicare una serie di 124 pazienti sottoposti a sutura di ferite cardiache con una sopravvivenza del 40%

“nel caso disperato di una coltellata al cuore, sono stato costretto ad operare ... Non c’era nessuna alternativa ed il paziente stava sanguinando a morte ... Sarebbe stato bello avere tempo per valutare il problema ma non c’era alternativa e l’unica soluzione l’intervento di emergenza" Rehn utilizzò tre punti di seta provando la fattibilità della sutura cardiaca e commentò: ”Spero che ciò stimolerà la ricerca della chirurgia del cuore. Potrebbe salvare molte vite”.

Così doveva apparire la

sala operatoria ai

tempi di Rehn.In questo dipinto il

pittore Thomas

Eakins ritrae un intervento

di chirurgia toracica

effettuato in una sala

operatoria della Agnew

Clinic di Filadelfia nel

1889.

La circolazione extracorporea

La realizzazione di un sognoUno dei più famosi eroi americani, Charles Lindbergh, fu tra i primi sognatori. Alcuni anni dopo la sua pionieristica trasvolata atlantica egli strinse un sodalizio con AlexisCarrel, il Nobel pioniere della chirurgia vascolare.

“Later he helped design the "Spirit of St. Louis." That design took him to France, the homeland of Alexis Carrel, a man who affected his thinking during his adulthood more than any other according to biographer A. Scott Berg. “

Entrambi condividevano un interesse per i trapianti di tessuto.. A questo scopo inventarono una pompa primitiva, evidenziando come fosse possibile sostituire la funzione circolatoria e respiratoria mediante un artificio meccanico.

Il perfusore Carrel-Lindbergh

Sergei S. Brukhonenko1/11/1926 primo esperimento di circolazione extracorporea.Brevetto dell’apparecchio per circolazione artificialeUSSR patent n° 35976 il 15/12/1934.L’ossigentore è un polmone.

Brevetto di un Ossigenatore a bolle nel 1936 (USSR patent N°61321), antischiuma con alcol.Nel 1941 la macchina era pronta per l’uso clinico ma il suo uso fùimpedito dalla guerra

Stimolato dal caso di una giovane da lui assistita mentre faceva l’internato ospedaliero e deceduta per stenosi mitralica si dedicò alla ricerca della circolazione artificiale totale per quasi 30 anni, lavorando nei laboratori del Jefferson MedicalCollege di Philadelphia. I suoi sforzi vennero fermati dalla guerra in cui fu chirurgo, impegnato sul fronte italiano nello sbarco di Salerno, a Cassino e sulla linea Gotica.Il 6 maggio 1953 gli riuscì di condurre in porto con successo la chiusura del difetto interatriale in una 18enne (Cecilia Bavolek), con l’uso della macchina cuore-polmoni da lui progettata.

Dr. John H. GIBBON Jr.

LA SPERIMENTAZIONE ANIMALE (1)

Nel 1937 J. Gibbon applicò una circolazione artificiale in un gatto per 4 ore .

Due anni dopo, operando in condizioni sterili, 3 su 13 dei suoi gatti riuscirono a sopravvivere per più di 250 giorni ed i rimanenti sopravvissero da 1 a 23 gg. In questi primi tentativi sperimentò vari tipi di pompe e di ossigenatori.

A lui si deve la scoperta che un flusso pulsatile non era necessario e che un semplice pompa rotatoria con flusso continuo era sufficiente.

Il suo polmone artificiale consisteva in un semplice cilindro ruotante in cui per effetto della forza centrifuga il sangue si distribuiva in un sottile film sulla parete e veniva saturato da ossigeno ad alta pressione.

LA SPERIMENTAZIONE ANIMALE (2)

Nel dopoguerra Gibbon portò avanti numerosi esperimenti sui cani per verificare l’effetto di perfusioni extracorporee prolungate sul sangue, sui polmoni e sul cuore.

Si rese conto che il semplice passaggio del sangue attraverso ilcircuito artificiale produceva la morte degli animali entro 12 ore a causa della formazione di minuscoli trombi.

Il problema venne risolto mediante l’incorporazione di un filtro nel circuito, costruito con una rete finissima di metallo.

Nel 1953, iniziò a praticare l’incisione delle camere cardiache durante il bypass. Inizialmente solo il 50% dei cani sopravvissea causa di embolie gassose.

Il problema venne risolto con l’uso di un vent arterioso continuo. A questo punto la mortalità animale era ridotta al 12%.

Una svolta nel suo lavoro fù la partnership con l’ingegnere Thomas J. Watson, chairman della IBM.

Ma dopo il successo del 1953 le successive operazioni fallirono.Chirurghi autorevoli enunciarono la teoria del "sickhuman heart" ( la cardiotomia rende il cuore incapace di sostenere lo stress e il recupero postoperatorio)Ma nel 1954, dal Minnesota, arrivò la notizia una sorprendente serie di successi operatori in pazienti affetti da gravi e complesse cardiopatie ventricolari. Walton Lillehei è colui a cui si deve l’affermarsi della cardiochirurgia con la serie di successi del 1954 e 1955 ottenuti con l’uso della tecnica della cross-circulation.

Prima di lui, nel 1952, John F. Lewis aveva chiuso dei semplici difetti atriali utilizzando l’ipotermia.

• Un individuo a riposo circola da 2.5 a 4.5 litri/m2 di sangue (CI).

• da questo sangue arterioso il 23% del contenuto di ossigeno viene estratto per il metabolismo che avviene a 37° e ad un equilibrio acido/base costante (pH 7.40)

• Per far ciò i polmoni hanno a disposizione una superficie di 70 m2.

La fisiologia umana

Il principio del flusso AZYGOSNegli anni 50, I ricercatori che avevano abbracciato il principio del bypass cardio-polmonare assumevano che il bypass dovesse garantire gli stessi flussi garantiti dal cuore in condizioni di riposo. Ma nel 1952, due chirurghi inglesi, Anthony Andreasen e Frank Watson, dimostrarono che un cane poteva sopravvivere per 40 minuti circa senza subire danni cerebrali quando l’unico flusso al cuore proveniva dalla sola vena azygos.Lillehei applicò questo principio nel suo laboratorio. Questa fu la conclusione che ne trasse: "The single most important discovery that made clinical open-heart surgery successful was the realization of the vast discrepancy between the total body flow that was thought necessary, and what was actually necessary.” C.W. Lillehei

Il 26 marzo 1954 utilizzò la tecnica della circolazione crociata per correggere un difetto del setto ventricolare in un infante di 12 mesi

C. Walton Lillehei

I successi della circolazione crociata ottenuti da C. Walton Lillehei, improvvisamente cambiarono il pessimismo che circondava il futuro della chirurgia a cuore aperto. Questa è la foto della prima correzione di successo di un difetto del setto ventricolare in un bimbo di un anno alla University of Minnesota il 26 Marzo1954.

Il suo team• Jesse E. Edwards, M.D in

pathology; • Earl H. Wood, M.D., and H.

Jeremy Swan, M.D., in physiology;• Howard B. Burchell, M.D., in

cardiology; • James W. DuShane, M.D., in

pediatric cardiology; • Robert T. Patrick, M.D., in

anesthesiology; • David E. Donald M.D. MRCVS, in

research; • E. Richard Jones in mechanical

engineering.

Nel 1952, a 90 km di distanza da Lillehei, la MayoClinic affidava a un giovane chirurgo J.W. Kirklin il suo programma per lo sviluppo della cardiochirurgia.

Kirklin lavorò assieme a Edwards per acquisire una comprensione accurata delle malattie congenite di cuore ad evitare errori diagnostici fatali Sviluppò la pratica del cateterismo cardiaco per fare diagnosi preoperatorie corrette.Sviluppò il metodo per misurare la pressione invasiva mediante un trasduttore derivato dal lavoro di Wood per sviluppare una tuta antigravità per l’aviazione militare durante la guerra.Sviluppò un metodo per la determinazione della gettata cardiaca ed il calcolo degli shunt intracardiaci utilizzando i laboratori e le conoscenze della Kodak nell’uso di indicatori chimici, sviluppate durante la guerraGli era infine chiaro che solo la macchina cuore-polmoni aveva la potenzialità di rendere la cardiochirurgia disseminabile e fattibile su larga scala

“abbiamo visitato i gruppi che erano più coinvolti nella sperimentazione di una macchina cuore polmoni, tra gli altri il laboratorio di Gibbon a Filadelfia e di Dodrill a Detroit. La macchina di Gibbon è stata sviluppata e costruita nei laboratori della IBM e somiglia vagamente ad un computer. La macchina di Dodrill è stata sviluppata e costruita nei laboratori della General Motors e somiglia molto ad un motore d’auto. Siamo ritornati a casa, abbiamo riflettuto ed abbiamo deciso di persuadere la Mayo Clinic a lasciarci costruire una macchina cuore polmoni abbastanza simile a quella di Gibbon ma anche molto differente”

J.W. Kirklin nel 1978

Ossigenatore consisteva di 14 strati di fibre metalliche

Gabbia di lucite riscaldata per prevenire la formazione di condensa. Flusso di Co2 per mantenere

il ph tra 7.43-7.45. Flusso di O2 10 litri.

Prime: sei unità di sangue. 6 ore per smontaggio e

pulizia.sensore nel reservoir venoso

che attivava un occlusore al fine di mantenere costanti il flusso nell’ossigenatore ed il livello del reservoir pescando il sangue dal ricircolo dell’ossigenatore.Velocità della pompa

arteriosa regolata da un sensore nel reservoir venoso

La macchina Mayo-Gibbon

All’epoca deBakey lavorava come tecnico egli ricorda: “venivo pagato poco ma il lavoro mi piaceva, il professore con cui lavoravo voleva una pompa pulsatile per il suo laboratorio. Io andai in biblioteca ma non trovai molto nella letteratura medica.”

La “Roller Pump”

“Così andai ad ingegneria e trovai un magnifico archivio di pompe a partire da Archimede. C’era un articolo del secolo scorso che parlava della compressione di tubi di gomma per pompare liquidi: questo mi diede l’idea per la “rollerpump che Gibbon utilizzò poi nella sua macchina”

Quattro dei primi 8 pazienti da lui operati nel corso del 1955 sopravvissero e con questo successo John W. Kirkline il suo team della Mayo Clinic di Rochester avevano in modo effettivo trasformato la chirurgia a cuore aperto in qualcosa in grado di imporsi come una terapia riproducibile internazionalmente.

The team planned to proceed with a series of 5 (later expanded to 8) patients, regardless of the outcomes. No cardiac surgical procedures had been performed using a mechanical pump oxygenator since Gibbon's experience. Families were told of the risks, imponderables, and possible benefits of this new and unproven surgical treatment. The first procedure was performed by Dr. Kirklin on March 22, 1955, in the Colonial Building of Methodist Hospital; Dr. Patrick was the anesthesiologist. A 5-year-old child underwent repair of a large ventricular septal defect. The arterial cannulabecame dislodged shortly after bypass began, which required rapid correction and de-airing of the circuit. Fortunately, the well-prepared team was up to the task, and the operation was successful. The patient's postoperative course was uneventful

Diagnosi No. di pazienti Età No. di decessi

Ventricular septal defect 4 4 m. - 11 a. 2*

Atrioventricular canal 2 1 a. - 5 a. 1†

Tetralogy of Fallot 1 5 a. 1‡

Atrial septal defect 1 2 a. 0

* Dovuti a deiscenza della riparazione, insufficienza respiratoria in VI giornata dovuta a scoliosi.

† Dovuta a ipovolemia.

‡ Dovuta a insufficienza ventricolare sinistra.

I primi 8 Pazienti operati a cuore aperto di difetti intracardiaci con l’uso della macchina

cuore polmoni alla Mayo Clinic

Il metodo di Lillehei aveva delle ovvie limitazioni, tra le quali quella di essere potenzialmente l’unico intervento con il rischio di una mortalitàdel 200% (genitore e figlio)Nel corso del 1955 anche Lillehei gradualmente passò dalla cross-circulation all’uso di una macchina cuore-polmoni di suo disegno. Assieme al suo collega Richard DeWall sviluppò un modello di ossigenatore a bolle, che con le modifiche introdotte da Cooley a Houston divenne poi popolare grazie al fatto di essere un dispositivo……….

….. DISPOSABLE

Efficiente non costoso, semplice da assemblare, sterilizzabile, privo di parti in movimento

Il sangue venoso circolava attraverso un tubo di plastica dove incontrava grosse bolle di O2 immesse da un iniettore 18 Gauge.

Il sangue ossigenato transitava attraverso un deschiumante e scendeva a spirale in un reservoir da cui veniva pompato in circolo

In Europa

Oltre a Brukhonenko e Terebinsky a MoscaMelrose in UKCrafoord al Karolinska di StoccolmaJongbloed a UtrechtDogliotti a Torino

L’ Italia, la Germania, l’ Olanda e la Russia erano gravemente provati dalla guerra ed in ritardo

Infatti la priorità della ricostruzione, l’epidemia di tubercolosi, le molte ferite di guerra da curare sacrificarono i programmi cardiochirurgici

Dogliotti AM, Constantini A: Primo caso di applicazioneall'uomo di un apparecchio di circulazione sanguignaextracorporea. Minerva Chirurgica 1951; 6: 657-659

Dogliotti a Torino nel 1951 opera un tumore del mediastino. Nel corso dell’intervento il paziente va in shock cardiogeno e desatura......prontamente una cannula viene introdotta nella vana ascellare e nell’arteria femorale e il paziente viene posto in circolazione di assistenza a 2 l/m’ con l’uso della macchina-cuore polmoni sperimentale di Dogliotti.Accanto a questo precursore altre Università italiane intraprendono l’avventura della cardiochirurgia, tra di esse il Niguarda con Malan , l’Umberto I° con Valdoni e Padova con Ceccarelli e Carlon. Gli interventi di questi precursori utilizzavano la tecnica della ipotermia di superficie.

La maccina e la pubblicazione di Dogliotti

Bigelow e la ricerca della ipotermia (Canada 1940).Mi svegliai con la soluzione: “raffreddare il corpo in toto, riducendo così la richiesta di ossigeno, fermare la circolazione, e aprire il cuore." Nel 1952 la prima operazione a cuore aperto in ipotermia ebbe luogo ad opera di Lewis e precedette il primo intervento con l’uso della macchina cuore polmoni. L’uso della ipotermia divenne il modo più comune di operare al cuore negli anni tra il 1954 e il 1960. La tecnica era limitata dalla insorgenza di FV e di conseguenza da tempi di arresto tollerabili molto brevi.Nel 1960, si era già imposto l’uso combinato delle due

tecniche “pompa” ed “ipotermia” utilizzando la pompa ed uno scambiatore di calore per raffreddare il sangue.L’ipotermia permetteva il risparmio di sangue grazie alla emodiluizione utilizzando valori moderati tra 28-32°L’ipotermia profonda a 18° permetteva arresti circolatori sicuri di 45’

Esperimenti sulla relazione tra consumo di ossigeno e temperatura

Tecnica di ipotermia con raffreddamento di suprficie: Lewis, 1952

Chiusura di un difetto del setto atriale in una bimba di 5 anni

(cinque minuti e mezzo di arresto a 28°C)

L’ipotermia raggiungibile èLimitata dalla insorgenza di FV.

Sviluppato da Harrison Radiator Divisiondella General Motors

Lo Scambiatore di Calore

Stato della Tecnica (1955-65)

La sorveglianza della perfusione è approssimativa data la scarsa disponibilità di trasduttori, ma era chiaro fin da allora che alcuni parametri andavano tenuti costantemente sotto controllo allo scopo di garantire una circolazione senza intoppi ed un intervento di successo:

Per il controllo della circolazione la misurazione delle pressioni arteriosa e venosa centrale e della gittata della pompa

Per il controllo della ventilazione la misurazione dell’ossigeno attraverso l’ossigenatore

Per il controllo del metabolismo pH, pCO2, pO2, saturazione di O2 nel sangue arterioso e venoso misto

Il van Slyke è stato fino al 1970 il metodo standard per stimare O2 e CO2 nei laboratori di ricerca . Negli anni 1960 - 1962 la Radiometer fa AME I che utilizzava il metodo di Astrup per la stima del pH e della pCO2 e la Eschweilerl’analizzatore Combi con l’elettrodo misuratore diretto di Clark per valutare pH, pCO2 e pO2. Con il nomogramma di Siggaard Andersen si potevano calcolare I Bicarbonati-standard e l’eccesso di base (BE).

Pier Giuseppe Cévese(6-6-1914 24-7-1995)

Maestro di Chirurgia, Poeta,

umanista.

Esegue il primo intervento a Padova (chiusura di un ASD) il 25/01/1964

Il decennio successivo (1964-74)PG Cevese: Circolazione extracorporea con emodiluizioneActa Chir Ital. 1964 Jul-Aug;20:383-9La cardiochirurgia a Padova nel decennio 54-64 fu sporadica e non partecipò alla fase pionieristica della perfusione artificiale.“ quando ci accingemmo alcuni anni orsono a riprendere la via battuta dal nostro comune Maestro Prof. Ceccarelliche fra i primi in Italia affrontava la chirurgia cardiaca il problema del rifornimento ematico ci si presentò pressante e purtroppo insuperabile: la nostra città è piccola e i donatori di sangue relativamente pochi per far fronte alle necessità di un policlinico universitario che assiste in larga misura, per l’alta chirurgia, la popolazione delle Tre Venezie”

Per il prime erano necessari 2,5-3,0 Litri di sangue fresco eparinato e almeno altri due litri erano necessari di riserva.

Per ottenere questo sangue e in più un altro litro di sangue citratato si doveva disporre ogni mattina di 12 donatori.

Quando si prevedeva di dover usare due pompe erano necessari 5-6 liti di sangue fresco. Questo significava circa 16 sacche di sangue. I donatori dovevano essere convocati il giorno precedente

l’intervento per il cross-match, la Wassermann .Era facilmente prevedibile che le banche del sangue fossero messe

in crisi. La soluzione adottata a Gottingen fu di operare due pazienti con lo stesso cross-match con una sola pompa, uno dopo l’altro e di ridurre le sedute operatorie a non più di 3 alla settimana, ma giànel 1964 la lista di attesa ammontava ad oltre 1200 pazienti. A differenza dei grossi centri non esistevano nei piccoli centri un

numero sufficiente di donatori e in Italia era insistente all’epoca la tecnologia del frazionamento del sangue, perchè la legge prevedeva la conservazione del sangue entro bottiglie di vetro.

Macchina cuore polmone (1955-65)

Cevese utilizza La tecnica di emodiluizionecon destrosio al 5% (sec. Cooley)

Eliminazione problema incompatibilitàEliminazione setticemie: ossigenatore in plastica sterilizzato e siliconatoRapidità di assemblaggio (15’) ed elasticità applicativaPossibilità di uso di sangue conservato in ACDRidotto rischio di sovraccarico cardiaco da eccesso di reintegrazione ematicaEliminazione del rischio di depauperare il paziente del proprio sangue Riduzione del personale e risparmio di tempo

Il primo ossigenatore utilizzato a Padova nel 1964

1956 Clowes costruisce un ossigenatore che evita il contatto diretto tra ossigeno e sangue utilizzando una membrana di polietilene.1956 Brown e la Harrison Radiator Division of GeneralMotors costruiscono lo scambiatore di calore1957 Kammermeyer sviluppa la membrana di dimethylpolysiloxane (“gomma siliconica") con maggior facilità di trasferimento di C02 ed O2 1965 Vengono costruiti gli ossigenatori Kolobow, Lande, Pierce.1975 sono utilizzati gli oxygenatori Kolobow Sci-Med, the LandÈ-Edwards, the Pierce-GE, and the Bramson

Evoluzione della Ricerca

L’ossigeno penetra per la alta differenza di pressione tra i due compartimenti (circa 640 mmHg) attraverso i micropori di 1micron La tensione di superficie del plasma evita contemporaneamente la possibilità di embolie gassose.

Le membrane microporose in polietilene

Oltre il secondo decennioEmodiluizione totale con ematocrito tra il 20-25%

Migliore perfusione capillare migliore diuresi

Perfusione atraumaticaRidotto trauma GR e piastrine ridotto sanguinamento

Ossigenazione a MembranaRidotti problemi renali, polmonari ed emotrasfusionali

1980 Heparin coating1995 Vacuum assisted venous drainage2000 Mini CECApplicazione sempre maggiore della normotermia

La macchina cuore polmoni moderna è una apparecchiatura sofisticata gestita da una apposita

figura professionale1) I componenti sono disposable,2) la massa circolante (prime) è calcolata con precisi algoritmi 3) Vi sono circuiti per raccogliere e filtrare il sangue del campo

operatorio4) Vi è un controllo preciso della temperatura del paziente 5) Vi è un circuito per la somministrazione della soluzione

cardioplegica6) Vi sono allarmi e sensori di ogni tipo 7) Vi sono porte di accesso al circolante

Diagramma di un circuito tipicoDrenaggio con cannula a 2 stadi nel reservoirche fa parte dell’unitàossigenatore/scambiatore di caloreIl sangue venoso viene pompato attraverso scambiatore e ossigenatoreI sangue

arterializzato passa attravero un filtro e una trappolabolle.Il sangue aspirato da vent e suzioni passa per microfilti in un reservoir a parte detto “di Cardiotomia”Il circuito di

cardioplegia pesca sangue e soluzione cardioplegica e viene pompato separatamente passando per un secondo scambiatore di calore nelle coronarie per via antegrada e retrograda. I gas per

l’ossigenatore e l’acqua per lo scambiatore utilizzano inletseparati.

I materiali costruttivi sono biocompatibili: non tossici, non immunogenici, non allergenici, non mutageni. Esempi di questi biomateriali sono policarbonati, polivinilclorati, Teflon, polietilene, acciaio, titanio, gomma siliconica e poliuretani. I circuiti sono progettati per minimizzare turbolenze, cavitazioni, aree stagnanti, bruschi cambi di velocitàdei flussi e per minimizzare il volume di perfusatonecessario al riempimento.Molte porte di accesso sono necessarie per connettere sottosistemi, ottenere campioni e aggiungere volume e farmaci al perfusato.

PREPARAZIONE DELLA MACCHINA (1)1) il perfusore calcola la superficie corporea del paziente. 2) stabilisce il flusso totale che la pompa deve essere in grado di fornire

adeguato* 2.2-2.5 l/m2* adeguatezza quando flusso circa 85% della asintote

della curva flusso consumo di O2.3) sceglie di conseguenza il diametro dei tubi4) il tipo e la capacità dell’ossigenatore **** ogni ossigenatore ha un rated flow, flusso massimo al quale il sangue lascia l’ossigenatore saturato al 100%

VO2 in normotermia è 80 - 125 mL/min/m 2 A 37°C, flussi di 2.2 litri/min per m2 sono adeguati ad evitarela acidosi metabolica durante il bypass cardiopolmonare in adulti anestetizzati.

L’ipotermia riduce le richieste metabolicheepermette flussi inferiori a 2.2 litri/min per m2 .

PREPARAZIONE DELLA MACCHINA (2)

Il prime della macchina è in genere fatto con cristalloidi&&

mirando a raggiungere un ematocrito finale tra 0.25 e 0.20

finale= volume RBC paziente+volume RBC macchinavolumesangue paziente + volume sangue macchina

Hctpm= [peso *f*1000]*[Hctp][peso *f*1000]+ volume sangue macchina

f=8% del peso nei bambini< 12 anni , 6.5% del peso negli adulti

&& 20% glucosata 5% 80% soluzione salina bilanciata + albumina ad isosomosi.Se si usa sangue, ogni 500cc aggiungere eparina 3000ui bicarbonato 10cc e calcio cloruro 5 cc

TIPI DI POMPE

A. Pompa Roller. 2 compressori a 180 gradi comprimono un tubo fleessibile contro il guscio di acciaio ospitante

B. Pompa Impeller. Spinge il sangue con una serie e di lamine rotanti

C. Pompa Centrifuga Una serie di coni concentrici imprime ruotando una forza centrifuga al sangue. Atraumatica e disposable richiede però un flussimetroelettromagnetico perchè la quantità di sangue espulsa per rotazione dipende dalla resistenza del circuito sottostante

Cell saver deviceDelos M. Cosgrove, M.D., sviluppa il sistema di autotrasfusione tramite cardiotomo, una apprecchiaturache permette di conservare il sangue durante l’intervento, riducendo la necessità di sangue di banca e d il rischio di infezioni virali e di reazioni trasfusionali.

Eparina legata alle superfici

L’ eparina può essere incorporata alla superficie di materie plastiche da legami covalenti. Il metodo Carmeda (Medtronic, Inc.) utilizza frammenti di eparina che vengono attaccati a “bracci spaziati” simili a poseidonie (100 Å) che emergono dalle superfici dei biomaterialiIl metodo competitore Duraflo II (Baxter HealthCare, Inc.) lega ionicamente della eparina standard mediante un processo proprietario. Quando si usano questi sistemi fino a 7 gg. negli animali non si osservano coaguli o riduzione della concentrazione di fibrinogeno plasmatico.

Circuiti eparinizzati

Dosaggio dei frammenti di protrombina F1.2

Vacuum-Assisted Venous Drainage

Vacuum-assisted venous return reduces blood usage.J Thorac Cardiovasc Surg. 2003 Sep;126(3):680-7.

Banbury MK, White JA, Blackstone EH, Cosgrove DM 3rd.

Although ministernotomy also was associated with reduced blood product usage (P <.004), propensity matching on type of sternotomyconfirmed the association of vacuum-assisted venous return with lowered blood product usage.CONCLUSIONS: Vacuum-assisted venous return results in (1) higher hematocrit values during cardiopulmonary bypass and (2) decreased red cell and total blood product usage

La nuova tecnologia